ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Промышленные регуляторы потенциала из "Анодная защита металлов от коррозии " При конструировании промышленных потенциостатических систем анодной электрохимической защиты особо важными факторами, определяющими структуру аппаратурного оформления, выполняемые функции и требования к выходным параметрам, являются время сохранения пассивного состояния после снятия поляризующего тока, ширина области защитных потенциалов и соотношение плотностей тока пассивации и защитного тока. [c.107] При применении электромеханических потенциостатов протяженность области защитных потенциалов должна составлять не менее 0,05 В [10]. Использование электронных регуляторов потенциала с бесконтактным регулированием тока позволит приблизить это значение к чувствительности прибора. [c.107] Ряд авторов считает, что при сохранении пассивного состояния поверхности в течение более 3 мин после снятия поляризующего тока для защиты вполне достаточна установка с периодическим включением тока [11, 12]. [c.107] Исходя из данных каждого конкретного случая защиты, созданы установки, осуществляющие анодную защиту с использованием наложения постоянного нерегулируемого напряжения между защищаемой поверхностью и катодом [13], периодической поляризации импульсами заданной длительности при неизменном цикле [14—16], периодической поляризации с подачей импульсов нужной длительности по мере необходимости [17—21] и непрерывной поляризации от пропорционального регулятора потенциала [22—25]. [c.107] Новаковским, Я. М. Колотыркиным с сотр. разработан новый режим анодной защиты [26], который позволяет проводить более эффективное торможение коррозии, чем при обычной анодной защите. Сущность метода заключается в чередовании двух режимов высокопотенциального (при потенциалах, близких к верхней границе пассивной области) и низкопотенциального (на 2—3 порядка более длительного при потенциалах нижней границы пассивной области). Преимущества последнего режима особенно ощутимы при защите металлов с большой скоростью растворения в пассивном состоянии и значительной протяженностью области пассивации. [c.107] Защита импульсами тока заданной длительности обеспечивается практически при помощи реле времени, которое Периодически через заданный интервал подключает источник тока к защи щаемому объекту. Конструкция реле обычно предусматривает возможность регулирования длительности импульса и паузы. [c.108] Отсутствие в вышеописанных установких анодной защиты электрода сравнения затрудняет ведение объективного контроля коррозионного состояния защищаемой поверхности, а проверка действия анодной защиты может быть осуществлена лишь с переносной аппаратурой. Резкие или значительные колебания уровня коррозионной среды в аппарате, температуры, концентрации или наличие периодического интенсивного перемешивания сильно сужают область применения этих установок. Поэтому, несмотря на простоту осуществления, установки подобного рода малоперспективны и находят весьма ограниченное применение, в основном для легко пассивируемых металлов с широкой областью пассивности. [c.108] В условиях эксплуатации промышленных аппаратов, в которых технологические процессы связаны с резким изменением технологических параметров, защита возможна лишь периодической или непрерывной поляризацией от соответствующего регулятора потенциала. [c.108] Применение периодической поляризации возможно в связи с тем, что смещение потенциала к нижней границе защитной области в отсутствие тока происходит не мгновенно, а с задержкой, величина которой определяется агрессивностью среды по отиогггению к защищаемому металлу. Чем больше время задержки и шире возможная область регулирования, тем в более легком режиме работает аппаратура. В установках анодной защиты с прерывистой поляризацией аппаратура включает ток при смещении потенциала до нижней границы зоны регулирования, а выключает его в момент достижения верхнего предела. [c.108] Установка с применением регуляторов потенциала непрерывного действия позволяет осуществить защиту практически в любом случае, если таковая вообще возможна. При непрерывном пропорциональном регулировании происходит, в сущности, потенциостатирование защищаемой системы. [c.108] Блок-схема (рис. 6.1) регулятора потенциала непрерывного и периодического действия практически одинакова. Различие заключается лишь в инженерном решении отдельных блоков. В конкретных конструкциях регуляторов потенциала несколько блоков могут быть совмещены в один, выполняющий в этом случае все необходимые функции. Например, усилитель рассогласования, кроме своего прямого назначения, может одновременно выполнять роль устройства сравнения [4]. Наиболее важными узлами, от которых практически зависят параметры регуляторов потенциала, являются усилитель и выходной блок. [c.108] Анализ схемы регулятора потенциала обычно ведут по этим блокам. [c.109] Предварительное преобразование постоянного напряжения рассогласования в переменное электромеханическим преобразователем с дальнейшим усилением ламповым усилителем переменного тока примеиено в регуляторах как периодического действия [27], так и непрерывного действия [28]. Аналогичное преобразование, но с применением транзисторного усилителя переменного тока, использовано при разработке регулятора непрерывного действия [28]. [c.109] Выходные блоки регуляторов потенциала должны обеспечить большую силу тока и возможность регулирования ее в широких пределах. В литературе описаны регуляторы потенциала промышленных установок анодной защиты, в которых применяют выходные блоки трех типов электромеханические, на дросселях насыш,ения и тиристорные. Регуляторы потенциала с электромеханическим выходным блоком [29—32] регулируют выходной ток изменением напряжения, подаваемого на выпрямитель. Регулятором напряжения в этом случае обычно является автотрансформатор, движок которого перемещается реверсивным двигателем. Электромеханический выходной блок характеризуется большой инерционностью и не может работать при больших силах тока, что обусловлено подгоранием и быстрым выходом из строя подвижного контакта. В современных регуляторах потенциала для промышленной эксплуатации анодной защиты выходные блоки подобного рода не применяют. [c.109] В практике анодной защиты США при разработке схем регуляторов потенциала отдано предпочтение выходным блокам на дросселях насыщения [10, 33—35]. В последнее время и за рубежом находят применение тиристорные выходные каскады. [c.109] Выходные блоки на дросселях насыщения и на тиристорах примерно равноценны по надежности и силе выходного тока. Схемы на дросселях насыщения отличаются простотой, однако обеспечивают меньшую глубину регулирования силы тока, а их габариты и масса значительно превосходят тиристорные. Вместе с тем, тиристорные блоки требуют более сложных схем управления углом зажигания. Если учесть, что уже разработаны достаточно надежные схемы управления, а требования производства диктуют условия компактности аппаратуры контроля и регулирования, то применение выходных блоков на тиристорах предпочтительнее. [c.109] Аппаратура установок анодной защиты технологического оборудования должна удовлетворять следующим требованиям быть надежной и устойчивой в работе в условиях длительной промышленной эксплуатации обеспечивать достаточную силу выходного тока и возможность регулирования ее в широких пределах, быть простой в обслуживании, удобной в эксплуатации, иметь невысокую стоимость, небольшие размеры и массу, В то же время к промышленным аппаратам регулирования потенциала предъявляют более мягкие требования в отношении таких параметров, как точность регулирования потенциала и скорость отработки заданного значения. [c.110] Первое устройство в СССР для периодической поляризации [18] состояло из входного высокоомного усилителя постоянного тока, самопишущего потенциометра ПСР-1-03, блока реле и выпрямителя. Для включения и выключения поляризующего тока применялись регулируемые контакты прибора ПСР через промежуточное реле. [c.110] Такое потенциостатическое устройство выполняет практически все функции применяемой ранее аппаратуры и в основном удовлетворяет требованиям, предъявляемым промышленностью. Однако электромеханический способ регулирования выходного тока не обеспечивает должной надежности и сужает область применения его. [c.110] Разработан, изготовлен и испытан полупроводниковый по-тенциостат [28], рассчитанный на силу выходного тока 10 А. В выпрямителе потенциостата использованы кремневые управляемые вентили (тиристоры) [28, 37]. Упомянутые приборы дали возможность не только широко исследовато метод анодной защиты в промышленных условиях, но и детально изучить различные схемы, оценить качество и надежность отдельных узлов. [c.111] Вернуться к основной статье